離心泵裝置運(yùn)行參數(shù)在線檢測(cè)系統(tǒng)的研究.pdf

1、能源是支持社會(huì)發(fā)展的最基本條件。目前，能源儲(chǔ)備不足、消耗和浪費(fèi)過(guò)大已成為中國(guó)可持續(xù)發(fā)展的制約因素。因此，節(jié)能成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)戰(zhàn)略方針。 在城市基礎(chǔ)設(shè)施、工業(yè)系統(tǒng)、水利工程等行業(yè)中，水泵是大量應(yīng)用的動(dòng)力設(shè)備，同時(shí)也是能耗量較大的設(shè)備。所以，提高水泵運(yùn)行水平，節(jié)能降耗，即使只有1％的效率提高，因其應(yīng)用面廣，產(chǎn)生的節(jié)能降耗效益也是巨大的，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的提高有著重要意義。 本課題的研究實(shí)現(xiàn)了在非常規(guī)計(jì)量?jī)x器狀態(tài)下離

2、心泵裝置運(yùn)行參數(shù)(包括流量、揚(yáng)程、軸功率及效率)的在線檢測(cè)。非常規(guī)計(jì)量?jī)x器狀態(tài)是指不采用常規(guī)計(jì)量?jī)x器或計(jì)量方法，即對(duì)流量的檢測(cè)不采用電磁流量計(jì)、渦輪流量計(jì)、超聲波流量計(jì)等常規(guī)流量計(jì)，對(duì)軸功率的檢測(cè)不采用天平式測(cè)功機(jī)或轉(zhuǎn)矩式測(cè)功儀等常規(guī)功率測(cè)定方式。該檢測(cè)系統(tǒng)為指導(dǎo)與促進(jìn)水泵裝置優(yōu)化運(yùn)行、提高運(yùn)行效率、強(qiáng)化技術(shù)改造提供了可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過(guò)該系統(tǒng)最終可實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。 本文首先采用最小二乘法對(duì)離心泵的Q-H、Q-N性能曲線進(jìn)行高精度

3、的數(shù)學(xué)擬合，并考慮離心泵運(yùn)行過(guò)程中水泵機(jī)組轉(zhuǎn)速的變化，將離心泵Q-H、Q-N曲線的數(shù)學(xué)表達(dá)式分別引入轉(zhuǎn)速變化因素進(jìn)行處理，最終形成離心泵Q-H、Q-N性能曲線的數(shù)學(xué)表達(dá)式。擬合過(guò)程中，Q-H、Q-N性能曲線的數(shù)學(xué)模型分別采用多項(xiàng)式和冪函數(shù)形式。 通過(guò)分析離心泵裝置進(jìn)、出口能量變化和水泵裝置進(jìn)水形式，確定出離心泵裝置運(yùn)行揚(yáng)程計(jì)算表達(dá)式。聯(lián)立離心泵裝置運(yùn)行揚(yáng)程計(jì)算表達(dá)式與離心泵Q-H性能曲線數(shù)學(xué)表達(dá)式，可求出離心泵裝置運(yùn)行流量及揚(yáng)程

4、值。在此基礎(chǔ)上，將流量及揚(yáng)程值分別代入離心泵裝置Q-N性能曲線數(shù)學(xué)表達(dá)式及效率表達(dá)式，可求出離心泵裝置運(yùn)行時(shí)的軸功率及效率值。其中，流量值求解是關(guān)鍵，利用二分法原理并采用逐次逼近算法進(jìn)行求解。 曲線擬合過(guò)程中數(shù)學(xué)模型待定系數(shù)的求解、離心泵裝置運(yùn)行參數(shù)的求解以及運(yùn)行參數(shù)(包括流量、揚(yáng)程、軸功率及效率)的在線顯示均借助MATLAB軟件實(shí)現(xiàn)。 通過(guò)以上研究，最終形成一套非常規(guī)計(jì)量?jī)x器狀態(tài)下離心泵裝置運(yùn)行參數(shù)的在線檢測(cè)系統(tǒng)(FD